导水裂隙带高度观测新技术资料
矿井导水裂隙带发育高度实测
矿井导水裂隙带发育高度实测作者:李健赵忠义张林良来源:《商情》2016年第19期摘要:通过理论分析计算,得出上下2组煤开采后的导水裂隙带发育高度以及理论破坏形态预计。
并利用山东科技大学研制的双端封堵测漏的观测方法进行了观测,在1901工作面运输巷停采线外侧20m处施工钻孔总长度为166.8m,两钻孔的导水裂隙带有2m高差,外侧高于内侧,与理论预计的覆岩破坏形态中两边高中间低的“马鞍型”相符合。
分析了观测分段注水测量结果,得出9煤开采后导水裂隙带最大高度为40m,裂采比为11.1,并确定了1煤、3煤上行开采的可行性。
关键词:煤层群上行开采导水裂隙带覆岩破坏1概述通过分析地质变化以及煤层的赋存情况,在其首采面的现场条件下尽快的出煤,已达到核定生产量。
在开拓阶段准备了3煤层的回采工作面,同时为了保护1煤层资源的安全合理的开采,需分析3煤层开采后的上覆岩层的破坏规律以及三带高度。
由此整个矿井形成了分组上行开采的开采程序,而对于此条件下的覆岩移动及破坏规律研究,必将指导1煤层开采,从而决定合理的开采程序,对煤层顶板管理、煤炭的安全采出及矿井的稳产高效具有重要的理论和现实意义。
2上覆岩层破坏的空间形态煤层开采后上覆岩层破坏的高度与煤层开采厚度关系较大,破坏形态主要与煤层开采角度有关,根据角度不同,大概分为三类如图1所示。
通过基础数据的初步分析得出覆岩裂隙带的高度的理论范围,3煤开采高度1.9m,裂隙带高度理论值处于21.45m~23.01m的范围内;9煤开采高度3.6m,裂隙带高度理论值处于44.06m~47.95m的范围内。
3导水裂隙带实测传统的采动覆岩裂隙带观测方法是地面钻孔水文观测法,需要在地面上位于采空区回风巷或机巷两侧一定的范围内,以采空区一侧为主施工数个钻孔,通过钻进过程中钻孔冲洗液消耗量的变化,求得采动覆岩裂隙带的高度和分布形态,如图2所示。
9煤采前钻孔分段注水漏失量和采后钻孔注水漏失量见图3所示。
昭阳煤矿导水裂隙带高度探测方案
微山昭阳煤矿63209工作面提高开采上限导水裂隙带高度观测方案科技大学集团昭阳煤矿二O一二年五月目录1 生产地质条件 (1)1.1工作面位置及井上下关系 (1)1.2煤层 (1)1.3顶底板特征 (1)1.4地质构造 (1)1.5水文地质 (2)1.6影响回采的其它因素 (2)2 观测方法选择 (3)3 导水裂隙带发育高度预计 (5)3.1覆岩破坏最大高度预计 (5)3.2覆岩最大破坏高度形成时间预计 (5)3.3覆岩破坏带形态预计 (5)4 观测布置方案 (6)5 观测工程实施要求 (7)5.1井下钻窝的施工 (7)5.2井下仰孔的施工 (7)5.3井下仰孔分段注水观测 (7)1 生产地质条件1.1 工作面位置及井上下关系63209工作面位于井田西部西六采区,东以F4断层保护煤柱线为界,西以F5断层保护煤柱线为界,南部以63209工作面回风顺槽为界,北部以63209工作面运输顺槽为界,垂深46米,走向长160米,倾向长103米,面积16480平方米。
工作面为新布采区,东部临近西六采区运输上山,距离约30米,附近无相邻采掘工作面,该工作面中上部下面为-400m水平运输、回风大巷,间距分别为31米和54米。
工作面对应地表为农田和树木,无建筑物。
1.2 煤层63209工作面设计开采煤层为3下层煤,根据63209工作面运输顺槽、回风顺槽、切眼掘进揭露的情况分析,该区域构造简单,裂隙不发育,煤层赋存稳定,厚度在3.0-3.6之间,平均煤厚3.3m。
1.3 顶底板特征63209工作面所采的3下煤层为组煤系地层,煤层直接顶岩性为粉砂岩,厚度4.0米,灰黑色,微波状水平层理发育,有少量黑色炭屑物,真密度2705kg/m3,抗压强度(自然含水)75.9 Mpa,抗剪强度(45°)41.2 Mpa,普氏系数8.71。
煤层基本顶岩性为细砂岩,厚度10.0米,浅灰色,成分石英为主,少量长石及暗色矿物,硅质胶结,上部微波状水平层理,呈互层状,有黑色炭屑,夹泥质团块,下部夹有黄铁矿结核,具亮性滑面;煤层直接底岩性为泥岩,厚度1.75米,灰黑色,较疏松,含少量炭屑及植物化石;煤层老顶岩性为粉细砂互岩,厚度8.0米,浅灰色,间夹粉砂岩薄层。
煤覆岩导水裂隙带高度研究
煤覆岩导水裂隙带高度研究摘要:在煤矿开采过程中,确定覆岩层导水裂隙带高度是水体下采煤的工作重点。
顶板突水主要取决于导水裂隙带高度,它是决定上覆岩层安全的关键。
为此,本文通过研究3煤覆岩导水裂隙带高度,提出行之有效的计算方法,以供参考。
关键词:3煤覆岩导水裂隙带;高度计算;试验分析一、煤层顶底板情况某综采工作面3煤平均煤厚8.90m,回采平均厚度为2.20m,倾角8°~15°,黑色,以镜亮煤为主,局部夹暗煤条带内生裂隙发育,结构简单。
老顶为粉砂岩,平均厚7.00m,黑灰色,波状层理,成分以石英为主,含丰富的植物茎叶化石和菱铁矿结核。
直接顶为泥岩,平均厚1.50m,黑灰色,水平层理,含丰富的植物茎叶化石。
直接底为粘土岩,平均厚0.50m,黑灰色,水平层理,含丰富的植物根茎化石。
老底为粉砂岩,平均厚2.50m,深灰色,含丰富的植物根部化石,黄铁矿晶粒与薄层细砂岩互层。
二、工程设计本次共设计井下钻孔4个,终孔层位穿过导水裂隙带发育高度。
4个钻孔施工结束后,均按设计及合同要求进行了分段注水试验,试验间距及试验长度,均按设计要求进行,试验数据真实可靠,达到了设计目的及合同要求。
注水试验要求:1、密封检查合格后,打开进气阀,仍保持0.20MPa的充气压力(这样,即使充气管路有点漏气,由于不断补气,只要气压达到0.20MPa,即能保持封孔状态)。
2、保持0.10MPa左右的注水压力向封堵孔段恒压注水。
开始注水时,由于封堵孔段内是空的,注水流量可能较大,过一会待封堵孔段注满水后,若孔壁裂隙少,漏失量小于注水量,则注水压力自然会升高。
此时可减小调压阀门的开启程度,使注水压力仍回到并保持在0.10MPa左右,注水流量也就随之减小;当注水流量与孔壁裂隙漏失流量达到平衡时,注水压力和流量也就稳定下来。
待流量稳定后,观测并记录每分钟的注水流量。
若孔壁裂隙多,漏失量大于注水量,则封堵孔段难以注满水,注水压力和流量均不会变化。
大采深条件下导水裂隙带高度计算研究_施龙青
华 北 地 区 煤 矿 有 限 的 现 场 实 测 资 料 ,进 行 回 归 统 计
得 出 的 经 验 公 式 .在 当 时 我 国 华 北 地 区 煤 炭 开 采 主 要 是 开 采 华 北 型 煤 田 中 二 叠 系 的 浅 部 煤 层 ,开 采 深
度一般没有超 过 300 m,而 且 采 厚 不 超 过 3 m,并 且开采工艺多为 高 档 普 采,因 此 严 格 地 讲,规 程 中
的 导 水 裂 隙 带 高 度 理 论 计 算 公 式 ,并 结 合 现 场 实 测
结果说明其可应用性.
1 导水裂隙带高度主要影响因素分析
开采厚度:根 据 矿 山 压 力 控 制 理 论,工 作 面 的 采 空 区 是 处 于 无 支 护 条 件 下 ,当 工 作 面 推 进 到 一 定 距离后,便产生初 次 来 压,出 现 第 一 次 明 显 的 压 力 重新分布,即采空 区 周 边,特 别 是 顶 板 出 现 了 明 显 的 塑 性 区 .当 工 作 面 推 进 到 与 工 作 面 跨 度 距 离 接 近 时,便产生第一次 的 周 期 性 来 压,出 现 第 二 次 明 显 的 压 力 重 新 分 布 ,此 时 塑 性 区 范 围 不 仅 出 现 显 著 膨 胀扩容现象,而且 还 出 现 了 明 显 的 破 碎 区,导 致 顶 板岩层冒落,并随 着 周 期 性 矿 山 压 力 的 出 现,在 采 厚 不 变 的 前 提 下 ,冒 落 带 的 高 度 相 对 稳 定 在 一 定 数
某矿2303工作面导水裂隙带高度探测
3 2 3 0 3工作 面导 水裂 缝带 高度 观测 结 果 观测孔的导水裂缝 带高度观测结果 为: 孔 3 6 . 6 m, A 3孑 L 3 3 . 9 m, A 5孑 L 3 4 . 5 m, A 7孑 L 4 0 . 8 m。 在这 四个 钻 孔 施 工 过 程 中 遇 到 了 泥 岩 含 水 层 底 部, 并且在观测过程中渗出水量比较大 , 这说明导 水裂 隙发育的高度 已经达到 了含水层其中 A 7钻 孔 为采 后 导 水 裂 缝 带 高 度 观 测 孔 , 最 大 涌 水 量 达 图2 Y 向达 到 性 能 点 时结 构 塑 性 开 展 到 1 2 L / m i n , 接近 采前 最大 涌水 量 。 x向推覆性能点的层间位移 角为 1 / 1 0 8 , Y向 由观 测 结 果 可 知 , 泥 灰 岩 含 水 层 中的 水 还 保 推覆性能点的层间位移角为 1 / 1 3 0 , 均小于高规限 存在岩层中 , 煤层开 采后含水层 中的水并没有流 值 1 / 1 0 0 , 满足 规 范要 求 。性 能 点 时 结构 塑 性 开展 失 。如 果 导 水 裂 缝 带 发 育 到 了 泥 灰 岩 含 水 层 当 情 况如 图 1 、 图 2所 示。 中, 其 中的水 将 沿着 裂 隙 流 向 采 空 区 , 泥 灰岩 含 水 罕遇 地 震下性 能 点 基 底剪 力 与多 遇 地震 下反 层在 采 后将 不会 再 有 这 么 大 的 涌水 量 。因 此可 以 应谱法计算的基底剪力对比详见表 l 。 表 1 罕 遇 地 震 下 性 能 点 基 底 剪 力 判断导水裂缝带没有发育到泥灰岩含水层 。由于 与小震反应谱法计算基底剪力对 比 含水 层 分 布 稳 定 , 观 测 成 果 可 靠 。 实 测 结 果 得 到 i 0 蠢 ≮ | 魏照 霉 | 誉 镪 每 g 蕊 餐谌 穆蛰 鞣 2 3 0 3 工作面导水裂缝带高度为 4 0 . 8 m 。
孟巴矿1204工作面导水裂隙带高度探测研究
关键词 : 分 层开采; 导水裂 隙带; 发育高度 ; 钻 孔 冲 洗 液 法 中图分类号 : T D 7 4 5 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 3— 0 5 0 6 ( 2 0 1 4 ) 0 1— 0 0 8 3— 0 4
Ex pl o r i ng Re s e a r c h o n He i g ht o f W a t e r Fl o wi ng Fr a c t ur e d Zo ne o n No. 1 2 0 4 W o r ki n g Fa c e o f Ba r a p uk ur i a Co l l i e r y i n Ba n g l a d e s h
wa t er i n lo f w o f e a c h wo r k i n g f ac e.
ba s e d o n a n a l y s i ng t h e g e o l o g y a nd mi n i n g c o n di t i o n o f 1 2 0 4 wo r ki ng f a c e i n c o a l mi n e, t he b r e a k a g e p r e di c t i n g me t h o d by us i n g b o r e — h o l e lu f s hi n g lui f d me t h o d wa s p ut i nt o mo ni t o r i n g f a i l u r e h e i g h t o f t h e o v e r l y i n g s t r a t a o n 1 20 4 wo r k i n g f a c e . The de v e l o p me nt h e i g ht o f wa t e r lo f wi ng f r a c t ur e d z o ne a te f r mi n i ng wo r ki ng f a c e wa s d e t e r mi ne d, a n d t h e d e t e c t i o n r e s ul t s we r e v e r i f i e d t hr o ug h t h e a n a l y s i s o n
利用数值模拟方法确定导水裂隙带发育高度
远大于底板 , 且本模拟着 重讨 论顶板覆 岩在采动过 程中的变形破坏情况 , 因此 , 型的主体 范围位 于顶 模 板覆岩。为 了考虑顶板 、 层及底板三 者之间变形 煤 的协调性 , 整个几何模 型的确定还包括 一部分底板 底部岩层厚度为 2 . 。在模型的顶部的岩层厚度 96 m
=
口6 ,—— 回归系数 ; p —— 上覆岩层的压力 , P 。 M a
16 模拟岩层参数 .
模型采用淮北 矿区百善井 田的地质条件 , 模型
00 .5+0 2 1一e1 ‘ .( I笱 ) ・
中均采用 M h—Cu m 屈服准则判断岩体的破坏 , or ol b o 并且均不考虑塑性流动( 不考虑剪胀 ) 。煤 岩层的物 理力学参数如表 1 所示 。
摘 要: 采用三维数值计算的方法, 根据塑性条件、 破坏准则、 位移及应力判别 , 同时结合覆岩移动、 应力分布和塑性 区域分布规律 , 分析比较 了在工作面 回采过程中沿工作面走 向和倾 向的冒落带和裂 隙
带发育高度。得 出沿走 向模型的冒落带高度约 1 . m 导水裂隙带高度约 3 . m 沿倾 向模 型的冒落带 77 , 37 ; 高度约2 . m, 02 导水裂 隙带高度约 3 . m 38 。实践证 明, 通过数值模拟的方法预测 冒落带和裂隙带发育高 度具有较大的优越性。 关键词 : 裂隙带高度 ; 数值模拟; 覆岩移动 中图分类号 :D 1T 3 T 3 ;D 2 文献标识码 : A 文章编号:08 49 (060 — 06 0 10 — 452O )5 0 1 — 4
的研究 。
究 的岩层厚度为 5 . , 55m 在模型 的上部采用载荷来 代替上部未模拟岩层的重量 , 如图 1 所示 。
综采一次采全高顶板导水裂缝带发育高度的计算公式及适用性分析
y = 100x , 1 = a + b 。
ax + b
y 100 100x
令 yˆ = 1 , xˆ = 1 , a′ = a , b′ = b , 则 :
y
x
100
100
yˆ = a′ + b′x′ 。 利用一元线性回归求得经验公式,中硬覆岩导水
裂缝带高度: yˆ = 0.007 1+ 0.048 2x ,R2=0.743 8 则: a=0.71,b=4.82。
· 38 ·
煤田地质与勘探
第 41 卷
图 3 钻孔揭穿三带示意图 Fig. 3 Schematic diagram of the three zones exposed by boreholes
2.2 数据的回归分析 由《三下规程》[6]中给出的经验公式:
H
=
100∑ M a∑M + b
(1)
令 y=H,x= ∑ M ,则:
导水裂缝带高度。在28103工作面采空区施工导水 裂缝带探测孔,设计孔深100 m,实际钻探进尺 96.89 m,钻孔仰角48°。压水仰孔设计时充分考虑 了导水裂缝带发育的最大高度问题。采用钻孔双端 堵水器对钻孔进行逐段封隔注水,以各段漏失量变 化来判断两带高度。 1.3 压水试验结果
钻探开始后,当钻进到10.2 m(垂向高度)时,孔 内钻进液反水突然减小,继续钻进,出现明显卡钻 现象,可以判断,至孔深10.2 m已进入冒落带。到 16.2~20 m卡钻严重,孔内基本无反水,经处理可以
flow of pressured water
继续钻进,依据钻孔内水量水压变化记录,在 32.7~72.9 m 段压水时,水压、水量变化不大(图 2): 水压总体表现为随钻进深度增加水压缓慢增加的特 征,基本保持在 0.6 MPa;而水量总体表现则相反, 随钻进深度增加水量逐渐减小,变化范围在 0.75~0.68 m3/h。至 88.2 m,水压不变,而水量骤然 减小至 0.21 m3/h,这说明钻孔围岩裂隙骤然减小, 因而可判断此时钻孔已穿过导水裂缝带。
《上覆岩层导水裂隙带发育高度预测研究》范文
《上覆岩层导水裂隙带发育高度预测研究》篇一一、引言随着矿业资源的开采,上覆岩层的导水裂隙带发育问题日益凸显,对地下水资源保护和矿山安全生产构成了严重威胁。
准确预测导水裂隙带发育高度,对采取有效防控措施、保护环境及资源具有重要意义。
本文旨在通过综合分析研究方法,探讨上覆岩层导水裂隙带发育高度的预测模型及其应用。
二、研究背景与意义导水裂隙带是指地下岩层中因采矿等活动产生的裂缝区域,具有显著的导水性和发育规律。
这些裂隙对岩层的稳定性和地表水的分布产生重要影响,进而影响矿山的生产安全和水资源的保护。
因此,对上覆岩层导水裂隙带发育高度的预测研究具有重要的理论和实践意义。
三、研究方法与数据来源本研究采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法。
首先,通过理论分析建立导水裂隙带发育的数学模型;其次,利用数值模拟软件对模型进行验证和优化;最后,结合现场试验数据,对模型进行实际应用和效果评估。
数据来源主要包括矿山地质资料、水文地质资料以及现场试验数据。
四、导水裂隙带发育高度预测模型基于岩层力学理论、水力学原理及矿山实际情况,建立导水裂隙带发育高度预测模型。
该模型综合考虑了岩层性质、采矿方法、地质构造、地下水条件等因素,通过数学公式和数值模拟方法,对导水裂隙带的发育高度进行预测。
五、模型应用与结果分析将建立的预测模型应用于实际矿山,通过与现场试验数据对比,验证了模型的准确性和可靠性。
结果表明,该模型能够较好地预测上覆岩层导水裂隙带的发育高度,为矿山安全生产和水资源保护提供了有力支持。
同时,通过对不同因素的分析,发现岩层性质和采矿方法对导水裂隙带发育高度的影响最为显著。
六、讨论与展望尽管本研究取得了一定的成果,但仍存在一些不足之处。
首先,模型建立过程中涉及的参数较多,需要进一步优化和简化;其次,实际矿山条件复杂多变,需要针对不同地区和矿山进行具体分析。
未来研究可以从以下几个方面展开:一是进一步完善预测模型,提高预测精度;二是加强现场试验研究,积累更多实际数据;三是结合新技术、新方法,如人工智能、大数据等,提高导水裂隙带发育高度预测的效率和准确性。
综放开采导水裂隙带高度预测方法
综放开采导水裂隙带高度预测方法
邹海;桂和荣;王桂梁;周庆富
【期刊名称】《煤田地质与勘探》
【年(卷),期】1998(000)006
【摘要】显式拉格朗日差分是80年代才开始出现的一种新的数值分析方法,已成功地运用于边坡工程,挡土墙设计及围岩支护等方面。
本文尝试将其应用于综采放顶煤条件下导水裂隙带高度的预测,结合新集矿1303综放工作面进行了模拟分析,根据采后覆岩应力变化特点及破坏状况确定出导水裂隙带高度。
实践证明该法在导高预测方面较其它数值方法具有较大的优越性。
【总页数】1页(P43)
【作者】邹海;桂和荣;王桂梁;周庆富
【作者单位】中国矿业大学;淮南矿业学院
【正文语种】中文
【中图分类】P641.461
【相关文献】
1.导水裂隙带高度分析在综放开采中的应用 [J], 李世慧
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3.深部厚冲积层下综放开采导水裂隙带高度实测 [J], 鲁建国;李飞帆;张新国;李飞;庞振忠
4.三硬条件下综放开采导水裂隙带高度研究 [J], 王博;王跃;张涛;贾小玉
5.综放面覆岩导水裂隙带高度的确定 [J], 陈荣华;白海波;冯梅梅
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XX煤矿导水裂隙带高度探测方案
微山昭阳煤矿63209工作面提高开釆上限导水裂隙带高度观测方案山东科技大学新光集团有限公司昭阳煤矿二o—二年五月微山昭阳煤矿63209工作面导水裂隙带高度观测方案目录1生产地质条件 (1)1.1工作面位置及井上下关系 (1)1.2 觀 (1)1.3顶底板特征 (1)1.4 ±也质构造 (1)1.5水文地质 (2)1.6影响回采的其它因素 (2)2观测方法选择 (3)3导水裂隙带发育高度预计 (5)3.1覆岩破坏最大高度预计 (5)3.2 覆岩最大破坏高度形成时间预计 (5)3.3 S岩破坏带形态预计 (5)4观测布置方案 (6)5观测工程实施要求 (7)5.1井下钻窝的施工 (7)5.2井下仰孔的施工 (7)5.3井下仰孔分段注水观测 (7)1生产地质条件1.1工作面位置及井上下关系63209工作面位于井田西部西六采区,东以F4断层保护煤柱线为界,西以F5 断层保护煤柱线为界,南部以63209工作面回风顺槽为界,北部以63209工作面 运输顺槽为界,垂深46米,走向长160米,倾向长103米,面积16480平方米。
工作面为新布釆区,东部临近西六采区运输上山,距离约30米,附近无相邻采掘 工作面,该工作面中上部下面为-400m水平运输、回风大巷,间距分别为31米和 54米。
工作面对应地表为农田和树木,无建筑物。
1.2煤层63209工作面设计开釆煤层为3 T层煤,根据63209工作面运输顺槽、回风顺 槽、切眼掘进揭露的情况分析,该区域构造简单,裂隙不发育,煤层赋存稳定,厚度在3.0-3.6之间,平均煤厚3.3m。
1.3顶底板特征63209工作面所采的3 了煤层为山西组煤系地层,煤层直接顶岩性为粉砂岩,厚度4.0米,灰黑色,微波状水平层理发育,有少量黑色炭屑物,真密度2705kg/m3,抗压强度(自然含水)75.9 M p a,抗剪强度(45° ) 41.2 M p a,普氏系数8.71。
煤层顶板导水裂缝带高度综合探查技术
煤层顶板导水裂缝带高度综合探查技术李超峰;虎维岳;王云宏;刘英锋;周麟晟【摘要】新建矿井应进行顶板“两带”实测.采用井下上仰钻孔注水测漏法、井-地联合微震监测法以及UDEC软件数值模拟,综合探查高家堡矿井首采面顶板导水裂缝带发育高度.利用这3种方法获得的工作面停采线附近的导水裂缝带高度数值基本一致,分别为88.03 m、86.54 m和87.00 m,与实际情况相符合.与地面钻孔冲洗液法或井下上仰钻孔注水测漏法探查结果结合起来,井-地联合微震监测具有突出优势,可实现煤层顶板覆岩破坏与变形的时-空动态四维监测,是研究顶板“两带”发育高度及其变化规律的重要方法.%Heights of roof strata "two-zone" should be measured for each new coal mine.To determine water flowing fracture zone height of the first mining face roof in Gaojiabu coal mine comprehensively,three methods including injection water leakage measuring in upward slant holes,underground-ground joint microseismic monitoring and numerical simulation with UDEC were applied.Similar fracture zone height values which are 88.03 m,86.54 m and 87.00 m were detected by three methods near the working face stop bined with injection water leakage measurement in underground upward slant hole or surface borehole,strata deformation and failure time-space four dimensional characteristics can be monitored by the underground-ground joint microseismic method which has outstanding advantages in analyzing the changing rule of the fracture zone height.【期刊名称】《煤田地质与勘探》【年(卷),期】2018(046)001【总页数】7页(P101-107)【关键词】高家堡井田;顶板裂缝带高度;注水测漏法;井-地联合微震监测【作者】李超峰;虎维岳;王云宏;刘英锋;周麟晟【作者单位】煤炭科学研究总院,北京100013;中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710077;陕西省煤矿水害防治技术重点实验室,陕西西安710077;中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710077;陕西省煤矿水害防治技术重点实验室,陕西西安710077;中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710077;陕西省煤矿水害防治技术重点实验室,陕西西安710077;中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710077;陕西省煤矿水害防治技术重点实验室,陕西西安710077;中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710077;陕西省煤矿水害防治技术重点实验室,陕西西安710077【正文语种】中文【中图分类】TD741导水裂缝带高度是受顶板水害威胁矿井的关键水文地质参数,是进行顶板水害威胁评价、防治水对策制定、以及工作面布置与参数设计、煤层采高确定等的重要依据[1-5]。
覆岩顶板导水裂隙带发育高度模拟与实测
覆岩顶板导水裂隙带发育高度模拟与实测吕文宏【摘要】文中主要研究榆阳煤矿延安组3#煤层覆岩导水裂隙带发育高度等问题,为矿井防治水和保水采煤提供设计依据.以2304综采面为工程背景,应用UDEC数值软件模拟计算了覆岩冒落带及导水裂隙带高度,并在采空区钻探和试验.研究表明:依据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》(以下简称《规程》)计算所得导水裂隙带最大高度为32.4 ~ 43.6 m.数值模拟冒落带和裂隙带高度分别为16和86 m.现场钻探、试验实测冒落带高度介于14.2~17.2 m,导水裂隙带发育高度介于84.8~96.3 m.导水裂隙带高度明显大于按《规程》计算得到的数值,经验计算在解决榆阳煤矿导水裂隙带高度时存在一定的局限性和区域性,而数值模拟的冒落带高度和导水裂隙带发育高度得到了现场实测结果的验证,两者结果基本吻合.综合结果所得:2304综采面覆岩冒落带最大高度为17.2m,导水裂隙带最大发育高度为96.3 m.【期刊名称】《西安科技大学学报》【年(卷),期】2014(034)003【总页数】5页(P309-313)【关键词】综采工作面;导水裂隙带发育高度;数值模拟【作者】吕文宏【作者单位】陕西中能煤田有限公司,陕西榆林719000【正文语种】中文【中图分类】TD823.80 引言陕西省中能煤田榆阳煤矿距离榆林市约12 km,建井开采面积约13.03 km2,目前规划范围扩大至237.32 km2,煤炭总资源量约11亿t.井田内水资源量相对较丰富,地下水主要有风积沙和上更新统萨拉乌苏组成的砂层水,抽水试验显示单位涌水量为1.375~2.596 L/s·m,属强富水,风化基岩含水组属中等富水;另外,煤层的直接充水层“真武洞砂岩”及“七里镇砂岩”;还有数个海子地表水体;矿井东约7 km处为榆林市重要水源地“红石峡水库”。
特殊的地理位置和地理条件决定了中能煤田煤炭开采必须面临煤炭开采和水资源保护的协调问题。
胡家河煤矿导水裂隙带发育高度研究
胡家河煤矿导水裂隙带发育高度研究闫鑫;侯恩科;袁西亚;郝宝利【摘要】导水裂隙带高度是煤层项板水害防治中需要考虑的关键因素.胡家河煤矿采用综采放顶煤工艺开采4#煤层,在采放高度达到13 m时,应用“三下规范”中两个公式计算出的导水裂隙带发育高度分别为58.88 m和82.11 m,通过RFPA数值模拟表明计算值与实际值相差较大.当工作面推进到140 m时,导水裂隙带发育高度达到最大值204 m,其后不再随工作面的推进而向上发育.钻孔冲洗液漏失量观测结果表明,导水裂隙带发育高度为225 m.综合确定胡家河煤矿导水裂隙带发育高度为225 m,裂采比为17.3.【期刊名称】《陕西煤炭》【年(卷),期】2019(038)001【总页数】4页(P51-53,132)【关键词】采煤工作面;导水裂隙带;RFPA;数值模拟【作者】闫鑫;侯恩科;袁西亚;郝宝利【作者单位】西安科技大学地质与环境学院,陕西西安710054;西安科技大学地质与环境学院,陕西西安710054;陕西陕煤彬长矿业有限公司胡家河矿业有限公司,陕西长武713600;陕西陕煤彬长矿业有限公司胡家河矿业有限公司,陕西长武713600【正文语种】中文【中图分类】TD163.10 引言采煤过程中,工作面覆岩在矿山压力作用下的运动将使得岩层产生裂隙和断裂,一旦这些裂隙和断裂进一步发育、连通就会成为水的流动通道,如遇到含水层中的水就有可能通过导水通道导入工作面,对安全生产造成威胁。
因此,分析覆岩破坏规律,特别是导水裂隙带发育高度尤为重要。
目前在这方面的研究主要使用经验统计、类比分析、数值模拟、相似材料模拟、实测等方法。
其中使用最普遍的方法是《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》(简称《规范》)中推荐使用的经验公式,但此公式的使用条件比较严格且存在一定的局限性。
在某些特定开采条件下,如特厚煤层综采放顶开采,就与实际情况存在较大偏差。
相似模拟和现场实测均需一定的实验设备,且需要耗费大量的人力、物力和财力。
煤矿导水裂隙带高度计算方法研究_曹丁涛
第25卷第1期2014年3月中国地质灾害与防治学报The Chinese Journal of Geological Hazard and Control Vol.25No.1Mar.2014煤矿导水裂隙带高度计算方法研究曹丁涛1,李文平2(1.兖州煤业股份有限公司,山东邹城273500;2.中国矿业大学,江苏徐州221008)摘要:作者选择煤层近乎水平(倾角<15ʎ)、采场达到充分开采的地质采矿条件,对影响综采(放)“两带”发育高度的煤厚、顶板岩性、岩层组合、采深、工作面斜长、推进速度等多种因素进行研究。
基于40例实测数据,运用线性、非线性回归分析,首先研究上述各单因素对导水裂隙带高度的影响,得到各单因素与导水裂隙带高度的关系式,结果是:导水裂隙带高度与采厚、硬岩岩性比例系数呈较好的线性关系,与工作面斜长成自然对数函数关系,与采深成指数函数关系,与推进速度关系不大。
在单因素相关分析基础上,采用多因素非线性回归,得到综采(放)导水裂隙带高度与主要指标之间的多元回归统计关系式。
经与“三下”规程经验公式导水裂隙带高度预测值与实测值误差比较,本研究得出的拟合公式预测精度更高,效果更好。
本文首次提出了一个新的评价指标即硬岩岩性比例系数,该指标可以较好地反映煤层顶板总体强度和岩层组合结构特征,既客观又便于应用。
关键词:综采放顶煤;“两带”高度;硬岩岩性比例系数;多因素影响;回归分析文章编号:1003-8035(2014)01-0063-07中图分类号:TD823文献标识码:A收稿日期:2013-03-09;修订日期:2013-04-02基金项目:兖矿集团2010年度科技项目“综采(放)导水裂隙带多因素影响指标研究与高度预计”(煤(2010)07)作者简介:曹丁涛(1956—),男,硕士研究生,研究员,水文地质工程地质专业。
E-mail :cdt366@126.com煤矿顶板导水裂隙带(含冒落带、裂隙带,或简称“两带”)高度的科学预计,是预测和防治顶板水害的重要依据[1-3]。
导水裂隙带概念
导水裂隙带概念导水裂隙带(fracture flow zone)是指一些水文地质学家用来描述岩石中由于断层、节理或其他裂隙引起的地下水流动的带状区域。
地下水从高头到低脚流动,通常沿着导水裂隙带的方向流动。
导水裂隙带是地下水研究中一个重要的概念,因为它能够解释和预测地下水在地下的输运和分布。
通过对导水裂隙带的研究,我们能够确定地下水在岩石中的流动速度、方向和数量,为地下水资源的开发和管理提供科学依据。
导水裂隙带通常由岩石中的暴露裂隙和埋藏的裂隙构成。
暴露裂隙是指位于地表上的裂隙,可以直接见到;而埋藏裂隙是指位于地下深处的裂隙,需要通过地质调查和勘探来确定其存在和性质。
导水裂隙带的性质受到岩石的物理和化学特性的影响。
岩石的物理特性如孔隙度、渗透性、压缩性等,决定了岩石的含水量、水的流动速度和方向;而岩石的化学特性决定了岩石中水的酸碱性,进而影响水质和水的移动过程。
导水裂隙带的研究方法主要包括地质调查、钻孔、测井等。
地质调查是最基本的研究方法,通过野外实地观察和取样检测来确定裂隙的存在和性质;而钻孔和测井则能够提供更为详细和精确的数据,通过钻探和测量来获取裂隙的空间分布和性质。
导水裂隙带的研究对于地下水的管理和保护具有重要意义。
地下水资源是人类生存所必需的,因此需要科学地管理和保护。
对于导水裂隙带的研究可以辅助我们制定科学的水资源管理计划和地下水保护措施。
导水裂隙带的研究对地质工程和环境保护工作也非常关键,可以为相关领域提供重要参考和依据。
导水裂隙带的应用范围十分广泛,在水文地质学、地球物理学、环境科学、石油工程等领域都有重要的应用。
在水文地质学中,导水裂隙带的研究对于地下水资源的开发和管理非常重要。
通过了解导水裂隙带的分布和性质,可以确定地下水的供给能力、流动的方向和速度,为地下水开采的规划和设计提供可靠的数据和依据。
对于地下水的保护和污染控制也有重要意义。
在地质工程中,导水裂隙带的研究同样具有重要的应用价值。